影响大气扩散的气象因素VIP免费

第四节影响大气污染的气象因素大气污染可看作是由污染源所排放出的污染物、对污染物起着扩散稀释作用的大气、以及承受污染的物体三者相互关联所产生的一种效应。一个地区的大气污染程度与该地区污染源所排出的污染物总量有关，总量不因气象条件的影响而发生变化，但是污染物浓度及时空分布要受到气象条件的控制，大气对污染物具有扩散和稀释的能力，影响大气扩散稀释能力的主要因素有气象的动力因子和气象的热力因子。认识和掌握气象变化规律，就有可能在在大气污染防治方面利用气象条件避免和减少由污染所造成的社会危害和经济损失。一、气象动力因子气象的动力因子主要是指风和湍流，风和湍流对污染物在大气中的扩散和稀释起着决定性作用。一般说来，污染物在大气中的浓度与污染物的总排放量成正比，而与平均风速成反比；大气污染物的扩散，主要靠大气湍流的作用，正是因为大气湍流的作用，污染物在大气中才可表现为随气流的速度和方向、随着时间和空间位置的不同呈随机变化。4（一）风空气的流动就形成风。气象学上把水平方向的空气运动称为风，垂直方向的空气运动则称为升降气流。风向是指风的来向。风向可用8个方位或16个方位表示。也可用角度表示。风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离，单位用m/s或km/h来表示。F－风力级（0～12级）由于地面对风产生摩擦，起阻碍作用，所以风速会随高度升高而增加，100m高处的风速，约为1m高处风速的3倍。5风力级别表风对污染物的扩散有两个作用：一是整体的输送作用二是冲淡稀释作用风向决定污染物迁移运动的方向，风速决定污染物的迁移速度。（二）大气湍流大气除了整体水平运动外，还存在着不同于主流方向的各种不同尺度的次生运动或称为旋涡运动，这种极不规则的大气运动就是大气湍流。大气湍流以近地层大气表现最为突出，风速时强时弱，风向不停摆动，就是存在大气湍流的具体表现。大气的湍流运动造成湍流场中各部分之间强烈混合，当污染物由污染源排入大气时，高浓度的污染物由于湍流混合，不断被清洁空气掺入，同时又无规则地分散到其它方向去，使污染物不断地被稀释、冲淡。因此，风和湍流是决定污染物在大气中扩散状态的最直接和最本质的因子，是决定污染物扩散的决定因素。凡有利于增大风速、增强湍流的气象条件，都有利于污染物的稀释扩散。大气湍流与大气的热力因子--大气垂直稳定度，近地面的风速以及下垫面等机械因素有关。前者形成的湍流称为热力湍流，后者所形成的湍流称为机械湍流，大气湍流就是这两种湍流综合作用的结果。二、气象热力因子气象的热力因子主要指大气的温度层结和大气稳定度等。温度层结与大气污染有着十分密切的联系，正常情况下，在对流层中，大气温度随高度增加呈现垂直递减趋势，但在一些无风、少云的夜晚，会出现逆温现象，表现为气温垂直递减率小于零，逆温现象的出现可引发大气污染；大气稳定度取决于大气垂直递减率与干绝热递减率之对比，根据二者差值大小情况，可运用气团理论判断大气的稳定度，当大气处于稳定状态时湍流受到抑制，大气对污染物的扩散稀释能力减弱，反之大气对污染物的稀释能力增强。（一）温度层结与逆温温度层结是指在地球表面上方大气的温度随高度变化的情况或者说是在垂直地球表面方向的气温分布。它决定了大气的稳定度。大气圈的对流层中，气温垂直变化的规律是随高度的增加而逐渐降低的。大气直接吸收太阳辐射造成的增温没有地面辐射造成的增温显著。对流层大气的增温热源主要来自于地面辐射，距离地面越近，受到的地面辐射越多，所以温度越高，离地面越远，受到的地面辐射越少，所以温度越低.此外，吸收地面辐射能较强的水蒸气和固体颗粒物，在大气中的分布随高度的增加而减少，也是近地面层的温度比上层高的原因。气温垂直递减率高度每变化100m气温变化的度数叫作气温的垂直递减率，简称气温直减率：℃/100m对流层下层0.3-0.4℃/100m对流层中层0.5-0.6℃/100m对流层上层0.65-0.75℃/100m对标准大气来说，整个对流层的气温垂直递减率平均值为0.65℃/100m。但实际上，近地面低层大气的气温垂直变化比标准大气要复杂的多。由于气象条件不同，气温垂直递减率可大于...